高中校“金字塔式”科技教育模式实践研究——以紫云中学科技教育为例

苗利军 （天津滨海新区塘沽紫云中学 天津300457）

高中校“金字塔式”科技教育模式实践研究
——以紫云中学科技教育为例

苗利军 （天津滨海新区塘沽紫云中学 天津300457）

高中校“金字塔式”科技教育模式是以学科教育渗透、环境陶冶为基石，以科技资源优化为发展提升空间，以科技项目创新、培养人文情怀为高端的科技教育发展模式。提出高中校科技教育从面向全体起步，以培养高精尖创新型人才为目标。

金字塔式 学科教育 科技教育资源 科技实践 人文情怀

中国科学院、中国工程院两院院士，2010年度国家最高科学技术奖获得者师昌绪先生在中国科协“科学普及——科学家与媒体人的社会责任”论坛讲话中强调：让青少年对科学感兴趣，是提高民族科学素质、使我国从大国走向强国的必由之路。[1]对此，国务院《中华人民共和国全民科学素质行动纲要》明确：完善基础教育阶段的科学教育，提高学校科学教育质量，使中小学生掌握必要和基本的科学知识与技能，体验科学探究活动的过程与方法，培养良好的科学态度、情感与价值观，发展初步的科学探究能力，增强创新意识和实践能力。[2]

塘沽紫云中学深入贯彻落实《中华人民共和国全民科学素质行动纲要》关于培养未成年科学素质的有关精神，大力弘扬学校科技教育的优良传统，集约并且优化紫云中学科技教育资源，构建“金字塔式”科技教育体系，全方位打造区域“科技校园”文化特色。

1 高中校“金字塔式”科技教育模式的解说

高中生具有一定的科学素质，对高中生的科技教育不能局限于科普知识的知识性传递，也不能局限于科学幻想的层面，应该立足参与体验，不断追求高端发展。高中校“金字塔式”科技教育模式是以学科教育渗透、环境陶冶为基石，以科技资源环境优化为发展空间，以科技项目创新、培养人文情怀为高端的科技教育发展模式。学科教育渗透、环境陶冶，是以课堂教学、校园文化建设为阵地，面向全体高中学生实施科普教育。培养专业专职的科技教师，研发校本综合实践类课程，建设科技实践活动基地，让一部分学生，从科普教育层面走进了科技创新的实践体验层面，这就意味着高中校科技教育向高端发展了。而后，以人文情怀为育人目标，组织学生开展科技创新活动，提升学生科学素质，为学生成功发展奠基的同时，让学生的科技成果服务于社会文明建设，服务于人类的健康和谐发展。如同金字塔的立体结构一样，高中校科技教育从面向全体的科普教育起步，以培养高精尖创新型人才为目标。

2 以紫云中学为例，谈“金字塔式科技教育模式”的构建流程

2.1 学科教育的立体渗透，传承科学知识，培养科学精神

借助历史、政治、语文、地理等人文学科的优势，向学生介绍古今科技研究成果，激发他们爱科学、学科学、用科学的兴趣和热情。借助物理、化学、生物这些自然科学课程，直接传播科技文化知识，渗透正确的科学价值观。借助通用技术课程，培养学生科技实践技能。

2.2 环境陶冶，营造科技校园文化氛围

紫云中学在科技楼、教学楼创设科技文化长廊，悬挂科学家肖像及他们彪炳千秋的科技文化成果，弘扬科学精神，为学生树立热爱科学的榜样，营造尊重科学，尊重真理的文化氛围。

紫云中学每年都要举办校园科技周活动，开展科普知识宣传。借助主题班会、升旗仪式、专题讲座，结合有关节日，如植树节、爱牙日、爱鸟周、国际减灾日、国际地球日、世界无烟日等，开展系列宣传活动，普及科技知识，宣传科技文化，营造浓厚的科技教育氛围。

2.3 弘扬科技教育传统，优化科技教育资源

紫云中学前身塘沽二中是天津市久负盛名的科技教育先进校，在地震观察、生物标本采集和航模设计等方面成绩骄人。已过耄耋之年的当年的科技辅导员初子嘉老师，至今仍生活在塘沽二中校园里，守候着塘沽二中、紫云中学的科技教育阵地。初子嘉老师成为紫云中学科技教育的一面旗帜，鼓舞着紫云教育人坚定不移地热爱科技教育事业，并努力奋斗，将落地生根的科技教育传统发扬光大。学校抓住高中新课程改革的有利时机，进一步优化科技教育资源。近3年又在塘沽教育局的大力支持下，先后建立了“数字化探究实验室”、“通用技术教室”、“数字化地理模型教室”。这些先进的科技教育资源，让紫云中学科技教育活动有机会站在发展的制高点上，让学生可以亲历科技教育活动的乐趣，感受科技教育的魅力。

高中校科技教育的资源优势在于教师。紫云中学着力打造一支优秀科技辅导员团队，这是紫云中学科技教育发展的软实力。紫云中学从物理、化学、生物、地理、信息技术等学科教师队伍中遴选出具有专业科技教育素质、德才兼备老师担任科技辅导员和工艺指导教师，并大力扶持培训这支队伍，在时间、空间、资源、经费上给予充分保障。董云老师是紫云中学科技辅导员的杰出代表。董云老师在科技创新活动中屡创佳绩，自制教具“物体运动演示仪”获国家专利，自制教具“摩擦力演示仪”等获市级一等奖，20余篇论文发表在《教学仪器与实验》、《中学物理》、《物理教学》等国家级杂志上。我校总务处职员张宝华老师精通模型制作工艺，他是我校学生科技制作活动的工艺指导教师，是学生眼里的能工巧匠。

2.4 研发科技类校本课程，培养科技活动特长生

科技校本课程研发，促使科技教育活动从“普识”教育层面提升至个性化教育层面，为具有一定科技创新素质的学生走向成功提供平台。

我校积极开发具有科技教育内涵的校本课程，本学期开设的校本课程《塘沽旅游地理》、《算法与程序设计》、《九连环拆装》、《生物与健康纲要》等都在传授科技知识，提高学生的科技能力，培养科技素质。许多学生通过校本选修课的学习，触发创新灵感，开展小课题实验研究。

紫云中学在2011年9月，经过自荐、推荐、选拔等程序，12位具有较强科技素质的学生组成了科技创新团队。科技辅导员董云老师成了这支队伍的灵魂人物。在科技创新过程中董老师不是准备把各种知识传授给学生，而是策划设计任务和情景，启发学生奇思妙想，而后动手设计、制作，在实践的过程中让学生体验、感悟和成长。一个个大胆的假设，先是变成平面设计的图纸，大家讨论，论证一个个假设的可行性，往往是旧的问题还没有化解，新的问题不断出现，欣喜、沮丧交替出现，学生的科技创新灵感在合作探究中变成有生命活力的小发明、小制作。在此过程中，学生发现科学设想变成物质文明的载体无疑是攀越一座高峰。学生们还在失败的历练中认识到严谨执着的科学精神以及科技创新的实践技能比科技知识本身更有价值。

在2011年塘沽科协举办的科技创新竞赛活动中，我校有10项成果获得一等奖，1项成果获得2等奖。在第27届天津青少年科技创新竞赛活动中，我校1项成果获得2等奖，3项成果获得3等奖，其中2项学生成果获得国家专利。学生的成功，是紫云中学科技教育向高端发展的实证。

2.5 以“四小活动”为路径，将科技教育与社会实践相结合

我校的科技创新活动从小处着眼，目的是以小见大，是要在科技教育活动中播种人文情怀。

2011年10月起我校组织科技特长小组的学生参加了第27届天津青少年科技创新活动，获奖科技项目的灵感都来源于生活实践，并服务于生活实践，让科学小制作与低碳生活理念、简约的幸福生活有机结合，与学生的校园生活巧妙对接。在生活中发现疑难问题，奇思妙想解决问题，为生活开启健康方便之门。这些项目的名称如：电话自动报警器、可带茶叶的旅行杯、收尘粉笔擦、自动迎风转向雨伞、擦日光灯器、爪子防滑鞋、自动收集胡茬剃须刀、窗框防尘器等等，可见同学在科技实践中有着多么饱满的人文情怀。

这些科技小制作项目，且不说它们有多少科技创新的含量，就单说那来源于生活、服务于生活的创想，就值得我们向这些学生学习。他们的小制作里饱含着对生活的热爱与关注，浸润着对人的深切关怀。仅仅懂得科学知识，那只是纸上谈兵，具有科技创新的实践技能才能真正点石成金，科学知识和科技创新的实践技能和谐共生，方能结出健康的科技文明的种子。

校园是充满创造力的乐园，是科技教育的摇篮，青少年要最终站在“金字塔”的顶端，放眼文明社会，鸟瞰未来。“金字塔式科技教育模式”，是高中校科技教育成功发展的有效模式。但是，这条路径，不能仅仅局限于校园之内。我们需要社会的支持，我们需要到工厂、科研院所参观学习体验，我们也需要把社会的科技教育资源引进校园，为校园科技活动引入源头活水。我们更需要打造我们的科技实践项目特色。■

[1]师昌绪.青少年不能只在课堂上接受科普[N].中国教育报，2012年4月9日，第2版.

[2]中华人民共和国国务院.中华人民共和国全民科学素质行动纲要（国发20054号）[Z].2006-3-21.

2012-09-06